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Bitte beziehen Sie sich beim Zitieren dieses Dokumentes immer auf folgende
URN: urn:nbn:de:bsz:25-opus-80589
URL: http://www.freidok.uni-freiburg.de/volltexte/8058/


Berger, Moritz

Untersuchungen zur Transplantatabstoßung nach perforierender Keratoplastik im adulten und Baby-Rattenmodell

Studies on graft rejection after penetrating keratoplasty in the adult and baby rats model

Dokument1.pdf (10.080 KB) (md5sum: 5f781373fa3d1a2666968db3abf73134)

Kurzfassung in Deutsch

Einleitung
Im Hinblick auf die Entwicklung einer Amblyopie sollte bei Hornhauttrübungen im Säuglings- und Kindesalter so früh wie möglich transplantiert werden. Die bisherigen Ergebnisse von allogenen, perforierenden Hornhauttransplantationen bei Säuglingen und Kleinkindern sind allerdings ausgesprochen entmutigend, da es innerhalb der ersten postoperativen Monate überwiegend zu einem irreversiblen immunologischen Transplantatversagen kommt. Es gibt Hinweise dafür, dass diese folgenschweren Immunreaktionen abweichend von denen bei Erwachsenen ablaufen. Diese Anhaltspunkte sollten in der vorliegenden Arbeit im Tiermodell im klinischen, sowie im immunologischen Verlauf genauer untersucht werden.
Methoden
Die Untersuchungen wurden auf Basis eines modifizierten Tiermodells für Keratoplastiken zwischen Lewis Empfänger- sowie Fisher Spenderratten etabliert. Das Empfängeralter differierte zwischen drei Wochen jungen (Gruppe i) sowie ausgewachsenen 10 Wochen alten Tieren (Gruppe a). Die Spendertiere waren alle ausgewachsen. Der Verlauf wurde mit einem bestehenden, Keratoplastik spezifischen Beurteilungssystem bewertet. Die immunologische Infiltration wurde mittels Analyse von immunhistologisch bearbeiteten Gefrierschnitten untersucht. Alle klinischen wie immunologischen Daten wurden mit syngen operierten Vergleichsgruppen kontrolliert.
Ergebnisse
Die Transplantatüberlebenszeit der jungen Empfängertiere wich mit medianen 9 deutlich von den rund 15 Tagen der ausgewachsenen Empfänger ab (p<0,01). Korrelierend dazu zeigte sich bei den drei Wochen alten Tieren eine früher einsetzende Infiltration von Leukozyten in die transplantierte Kornea. Die maximale Zellzahl wurde jedoch, ebenfalls wie bei den ausgewachsenen Tieren, erst am 15. postoperativen Tag erreicht. In beiden Gruppen stellten die T-Zellen die größte Population aller infiltrierten Zellen dar. Abweichend davon überstieg die Zahl der in den jungen Tieren nachgewiesenen NK-Zellen an allen untersuchten Tagen deutlich die der adulten Tiere.
Diskussion
In dem etablierten Tiermodell konnte ein beim Menschen beschriebenes, statistisch signifikant schnelleres Transplantatversagen von allogen, perforierenden Korneatransplantaten in jungen Ratten imitiert werden. Die Leukozyten infiltrieren früher, wobei gegensätzlich zu den adulten Tieren der Tag der Abstoßung nicht mit der maximalen Zellinfiltration zusammenfällt. Die quantitativ beträchtliche Rolle der NK-Zellen im Rahmen der Leukozytenimmigration macht, in Kombination mit der klinisch früheren Abstoßung, eine maßgebliche Beteiligung dieser Zellen an dem Transplantatversagen bei jungen Ratten wahrscheinlich. Zur Klärung des genauen Abstoßungsmechanismus und der Rolle der NK-Zellen sind weitere Experimente vorgesehen.


Kurzfassung in Englisch

Background
In contrast to adults penetrating keratoplasty in infants has a very poor outcome regarding clear graft survival. It is of outstanding interest to get insight into the yet unknown immunological mechanisms of graft failure because any form of uncorrected corneal opacity leads to amblyopia. Mayer et al. demonstrated that 3 week old recipient rats show a different cellular infiltrate from 8-10 week old animals after 2 weeks. Extending this model the mechanism of corneal graft rejection was followed up clinically and immunologically.
Methods
Allogenic penetrating keratoplasty was performed between Lewis recipient and Fisher donor rats. The recipient's age was varied between 10 (group a) and 3 (group i) weeks. All experiments were controlled syngenically. Clinical evaluations were performed every day and cellular infiltrates were analyzed histologically until the day of rejection.
Results
Mean survival times varied between postoperative day 15 in old and day 9 in young recipients (p<0.01). Less infiltration was stained on the day of rejection in young rats. In both groups, T cells dominated at the time point of rejection. Significantly more NK cells were detected in young recipients at all timepoints after transplantation.
Conclusion
We established an animal model that shows similar rejection kinetics as in children, i.e. corneal graft failure occurs faster in young rats. Leukocytes infiltrate earlier, but already little infiltration seems to be sufficient to reject a corneal allograft. The dominance of infiltrating NK cells and the vigorous rejection process make a role of the innate immune system during allograft rejection probable. The exact mechanism of the rejection process remains unclear, but further experimental evaluations are in progress.


SWD-Schlagwörter: Hornhauttransplantation , Transplantatabstoßung , Immunsystem , Immunreaktion , Natürliche Killerzelle
Freie Schlagwörter (englisch): keratoplasty , transplant rejection , immune system , immune response , natural killer cell
Institut: Univ.-Augenklinik
Fakultät: Medizinische Fakultät / Universitätsklinikum
DDC-Sachgruppe: Medizin und Gesundheit
Dokumentart: Dissertation
Erstgutachter: Reinhard,Thomas (Prof. Dr.)
Sprache: Deutsch
Tag der mündlichen Prüfung: 29.09.2010
Erstellungsjahr: 2011
Publikationsdatum: 10.06.2011
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